JPH0751159A - 誘導加熱式炊飯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導加熱により内鍋を発熱させ炊飯する誘導
加熱式炊飯器において、焦げを少なく炊飯するととも
に、温度センサーと内鍋間に異物が挾まっても、炊き損
ずることなく的確に炊飯終了を検出し、高い安全性を得
ることを目的とする。 【構成】 制御部８に温度センサー６の出力温度が内鍋
内が沸騰状態にあるときの温度センサー６の出力温度よ
り高く設定された第一の設定温度に至ったときにインバ
ーター回路装置４を通じて誘導加熱コイル３に通電する
電力をあらかじめ高めに定められた電力に切り替える電
力変更手段１０と、温度センサー６の出力温度が短時間
にさらに第一の設定温度より高く設定された第二の設定
温度に至ったときに炊飯を終了してむらし工程に移行さ
せる炊飯終了手段１１を設け、温度センサーと内鍋の密
着が悪化しても、内鍋を必要以上に加熱せず、ご飯の焦
げを最小限に抑え、炊き損じることなく炊飯するものと
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘導加熱コイルから発生
する高周波磁界により、米と水を入れた内鍋を誘導加熱
し炊飯する誘導加熱式炊飯器において、内鍋の温度を温
度センサーで検出し、炊飯完了させるもので、その炊飯
完了時の特性を安定化させる誘導加熱式炊飯器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な電熱加熱式の炊飯器では
図５に示すごとく構成されており、本体１にはその内壁
をなす保護枠２が取り付けられており、保護枠２底面に
は電熱ヒーター１３が取り付けられている。本体１の内
部には制御部１８が取り付けられ、この制御部１８は電
熱ヒーター１３と電気的に接続されている。保護枠２に
は着脱自在に内鍋５が挿入され保持される。保護枠２の
底部には温度情報を得る温度センサー６が取り付けられ
ており、内鍋５底部と当接して熱的に結合する。本体１
にはふた１２が開閉自在に取り付けられ内鍋５の上部開
口を覆っている。

【０００３】炊飯の開始とともに内鍋５を加熱すると、
温度センサー６の温度も昇温し、やがて内鍋５内部の米
と水が沸騰状態になると、温度センサーの温度は１００
℃前後で飽和状態となる。内鍋５内部の米が水を吸い内
鍋５内に水がなくなると、内鍋５の温度が急上昇し初
め、温度センサー６の温度も急上昇する。あらかじめ第
二の設定温度を１００℃以上の１２０〜１３０℃程度に
設定し、温度センサー６の温度の急上昇をこの温度に至
ったことで検出し、炊飯終了手段で炊飯を終了させ、む
らし工程に移行させていた。かかる従来の技術は電熱加
熱式の炊飯器として例えば特開昭６１−８７５０９号公
報でも、誘導加熱式の炊飯器例えば特開平３−２６１４
２０号公報でもほぼ同様の構成であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の構成の炊
飯器では、特に電熱ヒーター式の炊飯器においては電熱
ヒーター部の熱容量が大きく、温度センサー６の温度が
第二の設定温度に至って炊飯を終了し電熱ヒーター１３
への通電を停止しても、内鍋５の温度が上昇しご飯の焦
げが生じるという問題があった。

【０００５】かかる問題を解決するため、特開昭６２−
１７６４１５号公報に示される如き発明がなされてお
り、第二の設定温度（例えば１２０℃）より低く、内鍋
５内が沸騰状態中の温度センサー６の飽和温度（例えば
１００℃）より高い第一の設定温度（例えば１１０℃）
を設け、温度センサー６の温度が第一の設定温度に至っ
たとき、電熱ヒーター１３への通電量を減少させ温度を
低く抑えている。これにより、第二の設定温度で炊飯終
了した後の内鍋５の温度上昇を防止し、ご飯の焦げを防
いでいる。

【０００６】一方、電磁誘導加熱式炊飯器においては、
誘導加熱コイルから発生する磁界にて内鍋を発熱させる
ため、熱容量が少なく、二つの設定温度にて制御する前
記発明の効果は電熱ヒーター式炊飯器ほど顕著に現れな
いが、同じく焦げ防止の効果が認められる。

【０００７】ところで、電熱ヒーター式炊飯器と電磁誘
導加熱式炊飯器では加熱方式の差から、温度センサーの
受熱メカニズムにも差異がある。電熱ヒーター式炊飯器
では温度センサーは電熱ヒーターに周囲を囲まれ、天面
が内鍋の底部と当接している。炊飯のために電熱ヒータ
ーに通電している状態では、内鍋底部の温度よりも電熱
ヒーターの温度の方が高いので、温度センサーは電熱ヒ
ーターから輻射で熱を受けて温度上昇し、当接している
内鍋へ放熱する受熱メカニズムとなる。

【０００８】一方、電磁誘導加熱式炊飯器では、誘導加
熱コイルは高温とならず、温度センサーの周囲に高温と
なるものがなく、温度センサーは誘導加熱コイルで発熱
した内鍋からの伝熱で熱を受ける受熱メカニズムとな
る。

【０００９】ここで内鍋と温度センサーの当接が不完全
な場合、例えば米粒などが挾まった状況を考えると、電
熱ヒーター式炊飯器では内鍋への放熱が十分行えなくな
り、温度センサーの温度が通常より上昇する。この結
果、通常より早く第二の設定温度に至り、炊飯を早く終
了する。条件によっては内鍋内に水が残っているうちに
炊飯終了し、炊き損なう場合もあるが、安全上は問題な
い動作となる。

【００１０】一方、電磁誘導加熱式炊飯器では、当接が
不十分となると温度センサーが内鍋から、熱をもらいに
くくなるため、通常よりも温度センサーの温度が上がら
なくなる。条件によっては図６に示すごとく、内鍋内に
水がなくなっても温度センサーが第二の設定温度になら
ず、炊飯を終了できない場合もあり、内鍋や機体の温度
が異常に上昇して安全上好ましくない動作となる問題が
あった。特に近年の炊飯器はマイクロコンピューター制
御により、炊飯量や炊飯の進行に伴い加熱量を調整する
ものが一般的であるが、加熱量が低く調整された場合、
前記の如く内鍋内に水がなくなって底部の温度が上昇し
ても温度センサーが第二の設定温度以上とならない現象
が生じやすいという問題があった。

【００１１】上記従来の二つの設定温度を設けた電熱ヒ
ーター式炊飯器の改善例では焦げ目防止を主目的として
いるので、温度センサーが第一の設定温度を超えたとき
電力を減少させる構成としているが、本発明では誘導加
熱式炊飯器に対応し、温度センサーが第一の設定温度を
超えたときやや高電力とし、焦げ目防止とともに炊き損
じ防止も出来るものとすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、インバーター回路装置
に接続された誘導加熱コイルから発生する高周波磁界に
より、本体内に収納された内鍋を誘導加熱し、内鍋と当
接して内鍋の温度と熱的に結合する温度センサーを本体
に設け、温度センサーに接続された制御部にて温度セン
サーの温度信号を得てインバーター回路装置の出力を制
御し炊飯する誘導加熱式炊飯器において、制御部は内鍋
内が沸騰状態にあるときの温度センサーの出力温度より
高く設定された第一の設定温度とこの第一の設定温度よ
り高く設定された第二の設定温度とを有し、制御部にイ
ンバーター回路装置を通じて誘導加熱コイルに通電する
電力を切り替える電力変更手段と所定の温度になったと
きに炊飯を終了してむらし工程に移行させる炊飯終了手
段とを設け、電力変更手段は温度センサーの出力温度が
第一の設定温度に至ったときに誘導加熱コイルに通電す
る電力を短時間で第二の設定温度迄上昇させうるようあ
らかじめ定められた電力に切り替え、炊飯終了手段は温
度センサーの出力温度がさらに第一の設定温度より高い
第二の設定温度に至ったときに炊飯を終了してむらし工
程に移行させるものとした。

【００１３】

【作用】前記本発明の構成によれば、炊飯が進行して内
鍋内が沸騰状態となり、温度センサーが飽和状態の１０
０℃前後となった後、米が水を吸って内鍋内の水がなく
なると内鍋底部の温度が急上昇を始める。温度センサー
の温度もこれを受けて急上昇し、前記飽和温度より高く
温度センサーの出力温度が内鍋内が沸騰状態にあるとき
の温度センサーの出力温度より高く設定された第一の設
定温度（例えば１１０℃）を越えると、制御部の電力変
更手段はインバーター回路装置に接続された誘導加熱コ
イルで内鍋をあらかじめ定められたやや高めの電力（例
えば５００Ｗ）で加熱する。その後、短時間に温度セン
サーの出力温度が第二の設定温度（例えば１２０℃）を
越えると、炊飯終了手段は炊飯を終了してむらし工程に
移行させる。

【００１４】以上の一連の動作で、炊飯容量の多い場合
の例を示すと、内鍋内が沸騰状態になるまでの温度セン
サーの特性から炊飯容量が多いことを判断し、炊飯容量
に見合った大きな電力（例えば１０００Ｗ）で加熱す
る。その後、内鍋内に水がなくなって温度センサーの出
力温度が第二の設定温度１１０℃に至ると、電力変更手
段の電力５００Ｗに切り替わり、第二の設定温度１２０
℃に至ると、炊飯終了手段でむらし工程に移行させる。
この例では、炊飯終了直前に電力が低下し、内鍋を必要
以上に加熱せず、ご飯が焦げるほどは加熱しない。

【００１５】一方、炊飯容量が少ない場合の例を示す
と、内鍋内が沸騰状態になるまでの温度センサーの特性
から炊飯容量が少ない事を判断し、これに見合った小さ
な電力、例えば３００Ｗで加熱する。内鍋内に水がなく
なって温度センサーが第一の設定温度１１０℃に至る
と、電力変更手段の電力５００Ｗに切り替わり、第二の
設定温度１２０℃に至ると炊飯終了手段でむらしに移行
する。この例では、炊飯終了直前に電力が増加するが、
小さな電力のままでは温度センサーの温度が急上昇せ
ず、ゆっくりと上昇するので、第一の設定温度から第二
の設定温度まで上昇するのに時間がかかり（例えば３
分）、やはりご飯が無駄に加熱されて焦げる問題があ
る。本構成では、電力変更手段で電力が増加するので、
短時間（例えば３０秒）で第二の設定温度に至り、無駄
な加熱が防げるので、やはり焦げを防止できる。

【００１６】さらに、温度センサーに米粒などの異物が
付着して内鍋から温度を受けにくくなった場合は、内鍋
内沸騰中の温度センサー温度も低く（例えば９０℃）な
る。その後内鍋内の水がなくなって内鍋底部の温度が上
昇し始めると、輻射熱を受けて温度センサーの温度も上
昇し始めるが、温度センサーと内鍋が正しく当接してい
る場合と比べると、ゆっくりとした上昇になる。特に電
力が小さい場合、温度が上がるほど上昇速度が遅くなる
飽和曲線を描いてしまうので、第一の設定温度１１０℃
には比較的早く（例えば３分）達するが、本発明の電力
変更手段の構成がないと、炊飯終了手段の動作温度（第
二の設定温度１２０℃）に至るまで長時間を要し（例え
ば２０分）てしまう。この結果、内鍋が異常に加熱さ
れ、ご飯が真っ黒に焦げ、器体が溶解するなどの問題と
なる。

【００１７】本発明では第一の設定温度に至った時点
で、電力変更手段で電力があらかじめ定められた値５０
０Ｗに上昇するので、温度センサーの温度が飽和曲線を
描くことがなく、上昇が加速されて比較的短時間（例え
ば２分）で第二の設定温度に至り炊飯終了手段が動作す
るので、ご飯が真っ黒に焦げたり、器体が溶解するほど
内鍋の温度が上昇する事がない。

【００１８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例を施した誘導加熱式
炊飯器の断面図であり、図２は同誘導加熱式炊飯器の要
部ブロック回路図であり、図３は同誘導加熱式炊飯器の
炊飯の進行に伴う温度センサーの温度特性と誘導加熱コ
イルで内鍋を加熱する電力特性を示す図で、（ａ）は炊
飯容量の多い場合、（ｂ）は炊飯容量の少ない場合であ
る。図４は同じく温度センサーと内鍋間に異物が挾まっ
た場合の炊飯の進行に伴う温度センサーの温度特性と誘
導加熱コイルで内鍋を加熱する電力特性を示す図であ
る。

【００１９】図１において、本体１にはその内壁をなす
保護枠２が取り付けられており、保護枠２底面には誘導
加熱コイル３が取り付けられている。本体１の内部には
インバーター回路装置４が取り付けられ、このインバー
ター回路装置４は誘導加熱コイル３と電気的に接続され
ている。

【００２０】保護枠２には着脱自在に内鍋５が挿入され
保持される。保護枠２の底部には温度情報を得る温度セ
ンサー６が取り付けられており、スプリング７で上方に
押圧され内鍋５底部と当接して熱的に結合する。本体１
の内部には制御部８が設けられており、この制御部８に
は前記インバーター回路装置４と温度情報を得る温度セ
ンサー６が接続されている。

【００２１】図２において、制御部８には、電力調整手
段９が設けられており、インバーター回路装置４は電力
調整手段９の出力によって動作が変化し、内鍋５に作用
する磁界の強さが変化し、内鍋５の加熱量が変化する。
制御部８には温度センサー６の温度が第一の設定温度
（１１０℃）に至ったとき動作する電力変更手段１０
と、第二の設定温度に至った時動作する炊飯終了手段１
１が設けられており、炊飯終了手段１１が動作すると炊
飯が終わり、インバーター回路装置４に接続された誘導
加熱コイル３の通電が停止して、内鍋５の加熱が停止
し、次のむらし工程に移行する。本体１にはフタ１２が
開閉自在に取り付けられ、内鍋５の上部開口を覆う。

【００２２】次に、その動作について図３に示す使用手
順、動作工程に沿って説明する。

【００２３】使用者が内鍋５内に洗った米と適量の水を
入れ、本体１の保護枠２内に収納すると、内鍋５の底部
と温度センサー６が当接し、スプリング７によって密着
状態となる。フタ１２を閉め、炊飯スイッチ（図示せ
ず）を操作すると、制御部８に操作信号が送られ、炊飯
が開始される。制御部８からの指令に従い、電力調整手
段９がインバーター回路装置４の動作を調整し、誘導加
熱コイル３から発生する磁界の強さが定まり、内鍋５の
加熱量が制御される。

【００２４】炊飯の初期は内鍋５内の水温を略４０℃程
度に保ち、米に効率的に給水させる予熱工程が実施さ
れ、温度センサー６の検出温度が略４０℃に保たれるよ
う制御部８を通じて加熱がＯＮ−ＯＦＦされ加熱量が低
く（ＯＮでも２００〜４００Ｗ）制御される。一定時間
の予熱工程が終了すると、沸騰させるための強い加熱量
（１２００Ｗ）が投入される。内鍋５が強く加熱され、
内部が沸騰状態になると内鍋５底部は１００〜１１０℃
程となり、温度センサー６の温度も９５〜１００℃で飽
和する。この間の温度センサー６の温度上昇特性は炊飯
容量が少ないほど早く急激な立ち上がりとなり、この特
性差から制御部８は炊飯容量を判定している。

【００２５】炊飯容量の判定により、その後の加熱量が
決定される。例えば、上昇カーブが早く少量と判定され
れば、３００Ｗ、上昇カーブが遅く満量と判定されれ
ば、１０００Ｗが選択される。選択した加熱量での加熱
により沸騰状態が維持される。やがて内鍋５内部の米が
水を吸って、水がなくなると内鍋５底部の温度が上昇し
始める。温度センサー６の温度も上昇し、第一の設定温
度１１０℃に至ると電力変更手段１０が動作し、加熱量
が５００Ｗに変更される。その後短時間（３０秒程度）
で温度センサー６が第二の設定温度に至り、炊飯終了手
段１１が動作してむらし工程に移行する。内鍋５の温度
上昇が温度センサー６に伝わる迄には時間的な遅れ（温
度差）があるが、電力変更手段１０の加熱量は温度差が
少なく、かつ短時間で第二の設定温度に到達するように
設定されているので、内鍋５内のご飯の焦げは最少に押
さえられる。

【００２６】以上の一連の動作で、第一の設定温度で炊
飯終了してしまえば、もっと焦げが少なく出来る。しか
し、温度センサー６の誤差や、内鍋５の当接具合等の変
動要因を考慮すると、内鍋５内部にまだ水が残っている
炊飯途中に温度センサー６が第一の設定温度に至ってし
まう恐れがあるので、第二の設定温度（１２０℃）程度
の高い温度で炊飯完了をする必要がある。本発明の構成
であれば、炊飯途中に第一の設定温度に至ってしまって
も、電力変更手段１０の加熱量で炊飯が継続されるの
で、炊き損なう事がない。

【００２７】以上、説明した動作は正常な使用状態にお
けるものであるが、次に温度センサー６と内鍋５間に米
粒などの異物の挾まった場合（図４）について説明す
る。

【００２８】この条件では、温度センサー６が内鍋５か
ら熱をもらいにくくなるので、正常な場合に比べ温度セ
ンサー６の温度が低めになる。従って前述の動作の中
で、予熱工程中の動作も、以後の炊飯量の判定も正常な
場合と少しずれた動作となる。沸騰後の温度センサー６
の温度も、低くなり９０℃程度で飽和してしまう。内鍋
５内部の水が無くなって、内鍋５底部が温度上昇する
と、温度センサー６の温度も上昇するが、異物のために
反応が鈍く、ゆっくりとした上昇となる。特に、炊飯容
量が少量に判定され、加熱量が低く選択された場合、顕
著である。これは温度センサー６に接続された電線等か
ら放熱される熱量は、正常時とあまり変わらないのに、
内鍋５から受ける熱量が極端に減少してしまうからであ
る。

【００２９】このゆっくりとした上昇により、通常より
時間を要するものの、３分程度で達するように第一の設
定温度を設定しているので、電力変更手段１０が動作す
る。ここで電力変更手段１０の構成がなく、電力が変更
されないと、温度センサー６の温度上昇は次第に飽和曲
線を描き、第二の設定温度に至って炊飯終了するまでに
非常に時間を要したり、飽和して第二の設定温度に至ら
ない場合が生じる。この間内鍋５は加熱され続けるの
で、異常に温度上昇し、保護枠２や本体１が熱変形した
り熱溶解し、安全上重大な問題となる。本発明の構成に
よれば、第一の設定温度に至った時点で電力変更手段１
０が動作し、電力が増加（炊飯容量が少なく、加熱量が
少ない場合）するので、温度センサー６の温度が飽和曲
線を描く事なく、加速されて短時間２分で第二の設定温
度に至り、炊飯終了手段１１によって炊飯が完了され
る。

【００３０】以上の構成、動作により、温度センサー６
と内鍋５間に異物が挾まる状況においても、熱変形、熱
溶解を防止し、異常加熱した本体１や内鍋５に触れてや
けどするなどの重大な事故が防止できる高い安全性を備
えた誘導加熱式炊飯器を提供できるとともに、ご飯の焦
げを少なく押さえ美味にご飯を炊きあげる誘導加熱式炊
飯器を提供出来る。

【００３１】

【発明の効果】以上により本発明では、制御部に温度セ
ンサーの出力温度が内鍋内が沸騰状態にあるときの温度
センサーの出力温度より高く設定された第一の設定温度
に至ったときにインバーター回路装置を通じて誘導加熱
コイルに通電する電力をあらかじめ高めに定められた電
力に切り替える電力変更手段と、温度センサーの出力温
度が短時間にさらに第一の設定温度より高く設定された
第二の設定温度に至ったときに炊飯を終了してむらし工
程に移行させる炊飯終了手段を設けたから、米粒などの
異物が挾まる等温度センサーと内鍋の密着が悪化して
も、内鍋や器体を異常に加熱せず、ご飯の焦げを最小限
に抑えるものとし、炊飯量が少ない等加熱量が低く調整
された場合でも炊き損じることなく、安全で美味にご飯
を炊き上げる誘導加熱式炊飯器を提供できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を施した誘導加熱式炊飯器の
断面図である。

【図２】同誘導加熱式炊飯器の制御ブロック図である。

【図３】同誘導加熱式炊飯器の炊飯の進行に伴う温度セ
ンサーの温度特性と誘導加熱コイルで内鍋を加熱する電
力特性を示す図で、（ａ）は炊飯容量の多い場合、
（ｂ）は炊飯容量の少ない場合である。

【図４】同じく温度センサーと内鍋間に異物が挾まった
場合の炊飯の進行に伴う温度センサーの温度特性と誘導
加熱コイルで内鍋を加熱する電力特性を示す図である。

【図５】従来の炊飯器の断面図である。

【図６】従来の誘導加熱式炊飯器の温度センサーと内鍋
間に異物が挾まった場合の炊飯の進行に伴う温度センサ
ーの温度特性と誘導加熱コイルで内鍋を加熱する電力特
性を示す図である。

【符号の説明】

１ 本体 ３ 誘導加熱コイル ４ インバーター回路装置 ５ 内鍋 ６ 温度センサー ８ 制御部 １０ 電力変更手段 １１ 炊飯終了手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバーター回路装置（４）に接続され
   た誘導加熱コイル（３）から発生する高周波磁界によ
   り、本体（１）内に収納された内鍋（５）を誘導加熱
   し、この内鍋（５）と当接して内鍋（５）の温度と熱的
   に結合する温度センサー（６）を本体（１）に設け、こ
   の温度センサー（６）に接続された制御部（８）にて温
   度センサー（６）の温度信号を得て前記インバーター回
   路装置（４）の出力を制御し炊飯する誘導加熱式炊飯器
   において、前記制御部（８）は前記内鍋（５）内が沸騰
   状態にあるときの温度センサー（６）の出力温度より高
   く設定された第一の設定温度とこの第一の設定温度より
   高く設定された第二の設定温度とを有し、制御部（８）
   にインバーター回路装置（４）を通じて誘導加熱コイル
   （３）に通電する電力を切り替える電力変更手段（１
   ０）と所定の温度になったときに炊飯を終了してむらし
   工程に移行させる炊飯終了手段（１１）とを設け、この
   電力変更手段（１０）は温度センサー（６）の出力温度
   が第一の設定温度に至ったときに誘導加熱コイル（３）
   に通電する電力を短時間で第二の設定温度迄上昇させう
   るようあらかじめ定められた電力に切り替え、炊飯終了
   手段（１１）は温度センサー（６）の出力温度がさらに
   第一の設定温度より高い第二の設定温度に至ったときに
   炊飯を終了してむらし工程に移行させるものとしたこと
   を特徴とする誘導加熱式炊飯器。